Математическая интерпретация процессов массопереноса в анаэробном биореакторе Текст научной статьи по специальности «Математика»

-----------------------□ □---------------------------

Розглядається метаногенез в біореакторах з іммобілізованою на нерухомих носіях мікрофлорою. Аналізуються процеси розкладу органічного забруднення стічної води та утворення продуктів метаболізму. Пропонується умовно розбити простір анаеробного біореактора на три зони. Розглядаються процеси масо-переносу речовин, що беруть участь в процесі анаеробної очистки стічної води, окремо в кожній зоні з урахуванням особливостей переважаючого процесу

Ключові слова: біогаз, іммобілізована мікрофлора, биореактор, математична модель, масоперенос

□-----------------------------------□

Рассматривается метаногенез в биореакторах с иммобилизованной на неподвижных носителях микрофлорой. Анализируются процессы разложения органического загрязнения сточной воды и образования продуктов метаболизма. Предлагается условно разбить пространство анаэробного биореактора на три зоны. Рассматриваются процессы массопереноса веществ, участвующих в процессе анаэробной очистки сточной воды, отдельно в каждой зоне с учетом особенностей преобладающего процесса

Ключевые слова: биогаз, иммобилизованная микрофлора, биореактор, математическая модель, массо-перенос

-----------------------□ □---------------------------

УДК 628.355

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРОЦЕССОВ МАССОПЕРЕНОСА В АНАЭРОБНОМ БИОРЕАКТОРЕ

Л. И. Ружинская

Кандидат технических наук, доцент* E-mail: ruzhli@ukr.net А. А. Фоменкова

Аспирант* E-mail: hyrondelle@list.ru *Кафедра биотехники и инженерии Национальный технический университет

Украины

«Киевский политехнический институт» пр. Победы, 37, г. Киев, Украина, 03056

1. Введение

При очистке сточных вод биотехнологических и пищевых производств, содержащих высокие концентрации органических загрязнений, особенно выгодным является применение анаэробных методов очистки. Биогаз, который образуется на очистных сооружениях, может быть эффективно использован, например, для обеспечения энергетических нужд установки, а так же для получения горячей воды и пара. Однако, проектирование подобных установок, а именно основного ее элемента - анаэробного биореактора, сопряжено с некоторыми трудностями. Это объясняется тем, что практически отсутствуют теоретические и экспериментальные исследования процессов биоконверсии в анаэробных биореакторах при очистке сточных вод. Как следствие, существующие конструкции биореакторов не могут в полной мере соответствовать показателям эффективной работы. Поэтому актуальным является исследование процессов утилизации сточных вод с целью обоснования оптимальных параметров оборудования и способов интенсификации процесса метанового сбраживания в анаэробных биореакторах.

2. Анализ литературных данных и постановка проблемы

Исследование технологических особенностей работы и конструктивных параметров анаэробного биореактора, а так же их влияние на общую эффективность процесса очистки сточных вод, удобно производить, используя математические модели процессов, происходящих в нем.

Для исследования выбрана конструкция анаэробного биореактора типа «биофильтр» с плоскостной загрузкой, представляющей собой неподвижные листы полимерного материала, на которых образуется биопленка (рис. 1) [1].

Рис. 1. Принципиальная схема анаэробного биореактора:

1 — секции реактора; 2 — перетоки; 3 — загрузка;

4, 5 — штуцера; 6 — газоотделяющее устройство;

7 — штуцер для спуска отработанного ила

Биопленка - высоко структурированное клеточное образование, в котором микробные клетки включены в комплексную матрицу. Количество биомассы в реакторе будет обусловлено формой и размерами биопленки, плотностью распределения микроорганизмов в ней.

При описании процессов в анаэробных биореакторах с иммобилизированных на носителях в виде биопленки микроорганизмах, необходимо учитывать ряд их осо.................................................Е

© Л. И. РuжuнoнdЯi н. н. Фоменновз, 2013

Виоттачно-Евпопеионии жиинал пепеппвын тенноло; ии ISSN 1729-3774 3/4 ( 63 ) 2013

бенностей, связанных с ростом и развитием биопленки, транспортом питательных веществ к микроорганизмам в биопленке и отведения продуктов метаболизма.

3. Выбор расчетной схемы, принимаемых допущений

Рассмотрим анаэробный биореактор, в котором биопленка закреплена на неподвижных носителях в виде плоских вертикальных листов полимерного материала толщиной 8л, образующих каналы шириной 8 , через которые восходящим потоком движется субстрат (рис. 2). На поверхности полимерных носителей нарастает биопленка, усредненная толщина которой равна Lcp . Гидродинамические условия в соседних каналах не отличаются в связи с тем, что сохраняется их геометрия и условия ввода жидкости в канал. Поэтому рассмотрим движение в одном канале. По ширине листа граничные условия постоянны, движение жидкости происходит вертикально вверх, следовательно, имеет место плоское течение в канале, образованном соседними листами. Поместим начало координат на оси симметрии канала в месте входа жидкости в канал. Направим ось z вертикально вверх, ось х - нормально к плоскости пластины, ось у - вдоль пластины. Концентрация питательных веществ меняется по ширине канала, по высоте носителя. Изменением концентрации субстрата по ширине листа можно пренебречь [2].

8

Z\ 0 г" 1 \

/ и 8.

Рис. 2. Схема расположения носителей микрофлоры в биореакторе

В данном случае, имеем двумерную модель.

Примем следующие допущения:

- микроорганизмы равномерно распределены по толщине биопленки LBn (плотность рБП = const);

- биомасса в анаэробном биореакторе закреплена на неподвижных носителях постоянной площади , имеющие вид пластин;

- для установившегося процесса в биореакторе величиной адсорбции микроорганизмов из потока на поверхность биопленки можно пренебречь;

- входящий поток жидкости не содержит активной биомассы;

- количество биомассы в биопленке можно тогда описать как:

ХБП _ АБПрБП^П’

где ХБП - количество прикрепленной биомассы в реакторе, кг.

В анаэробных биореакторах с микрофлорой, закрепленной в виде биопленки на носителе, свои осо-

э--------------------------------------------------

бенности имеет перенос питательных веществ к микроорганизмам и отведение продуктов метаболизма. Питательные вещества из потока жидкости, где их перенос осуществляется в основном за счет конвекции, к биопленке поступает через ламинарный пограничный слой, где преобладающим является процесс диффузии. В биопленке питательные вещества так же посредством диффузии доставляются к микроорганизмам. Аналогичным является процесс отведения продуктов метаболизма.

4.Массоперенос в анаэробном биоректоре с неподвижными носителями микрофлоры

Массовый баланс системы по ьму компоненту в общем виде можно записать [3, 4]:

В процессе разложения органического загрязнения сточной воды анаэробным биоценозом принимают участие различные группы веществ, состав которых зависит от состава исходного загрязнения сточной воды.

Процесс деградации органических загрязнений с образованием биогаза при анаэробном брожении является многостадийным. Различные группы исследователей выделяют от 2 до 5 стадий процесса метанового сбраживания органического вещества [5-13].

Для математического описания процессов, происходящих при анаэробном сбраживании органического субстрата используем двухстадийную модель, предложенную авторами [5, 6].

Первой стадией процесса, осуществляемой кислотогенной биомассой, является гидролиз и кислотоо-бразование, а вторая стадия - ацетатное (асе^с^ис) метанообразование - происходит в результате жизнедеятельности метаногенов. Продуктом первой стадий является ацетат (например, уксусная кислота), продуктом же второй стадии является метан и диоксид углерода. Для упрощения математического описания примем, что веществом, поддающимся анаэробному сбраживанию, является глюкоза (СбН12О6), а продуктом разложения глюкозы являет уксусная кислота. Для решения задачи использован стехиометрический подход, который значительно упрощает математическое описание процесса.

Такой подход можно использовать для описания анаэробной очистки сточной воды, содержащей легко-усваеваемые органические загрязнения, как, например, сточные воды сахарных заводов, дрожжевых производств и т.п.

Используя принципы построения двухстадийной модели, ее можно легко модифицировать под иные классы исходных веществ, поддающихся метановому брожению, иные продукты каждой из рассматриваемых стадий.

При двумерном движении жидкости в канале, образованном листами носителя биопленки, имеет место

2 типа массопереноса:

- посредством конвективной диффузии в ядре потока;

- посредством молекулярной диффузии в граничном пристенном слое и биопленке.

При описании процессов массопереноса в биореакторе, необходимо учитывать пространственное распределение кислотогенной и метаногенной микро-

флоры, как и состав биопленки. Принципиально, в предложенном биореакторе возможны 2 пути протекания процесса, зависящих от режимов запуска биореактора, продолжительности его работы.

В первом случае биопленка в биореакторе состоит из равномерно распределенной кислотогенной и метаногенной микрофлорой, включенной в комплексную матрицу (гетерогенная биопленка). Такой случай возможен при заквашивании реактора неподвижным стоком и при небольшом времени использования биореактора.

Во втором случае объем биореактора условно можно разбить на две зоны. В первой зоне биопленка представляет собой кислотогенн у ю микрофлору, включенную в комплексную матрицу (гомогенная кислотообразующая биопленка). Во второй зоне биопленка представляет собой метаногенную микрофлору, включенную в комплексную матрицу (гомогенная метанобразующая биопленка). Такой случай возможен при заквашивании биореактора стоком, который с маленькой скоростью проходит через секции реактора, а так же при длительном использовании реактора.

Однако, в реальном биореакторе кислотогенная и метаногенная биопленки не имеют четкого разграничения, как и не бывает чисто кислотогенной или метаногенной биопленки. Для реального биореактора изменение концентрации кислотогенной и метаногенной микрофлоры может быть представлено в виде эпюры (рис. 3). Подобное распределение микрофлоры по обобщенной длине реактора L обусловлено наличием и доступом субстрата в рассматриваемом сечении биоректора.

Л д

Рис. 3. Распределение кислотогенной и метаногенной микрофлоры в анаэробном биореакторе

Математически описать подобную систему сложно. Поэтому, приняв ряд допущений, данную модель можно упростить. В первой зоне биореактора возле входа жидкости, где основным субстратом является глюкоза, основную массу микроорганизмов в биопленке представляют кислотогены. Количество метаногенов мало, существенного влияния на процесс они не оказывают, и им можно пренебречь, то есть имеем гомогенную кислотогенную биопленку. Во второй зоне биореактора, где сточная вода содержит в достаточном количестве как глюкозу, так и уксусную кислоту, как кислотогены, так и метаногены оказывают существенное влияние на процесс очистки сточной воды. Поэтому биопленка является

гетерогенной. В третьей зоне биореактора, в которую субстрат поступает в основном с содержанием уксусной кислоты, из-за отсутствия субстрата килотоген-ная микрофлора не развивается, то есть имеем случай гомогенной метаногенной биопленки. Характеристики процессов переноса для постоянной будут зависеть от площади соответствующего типа биопленки, то есть от ширины каждой зоны - а1, а2, а3 (рис. 4).

Х2п

Метаногены а

Метанпгены а

КислппОгены

Кислотогены й

Хп.

Рис. 4. Распределение кислотогенной и метаногенной микрофлоры в анаэробном биореакторе при принятых допущениях

Опишем процессы преобразования глюкозы, уксусной кислоты и биогаза в реакторе, биопленка которого условно разделена на 3 зоны. Для каждой зоны толщина биопленки одинакова и равна LБП . Микроорганизмы равномерно распределены по толщине биопленки. Диффузией веществ в биопленке из одной зоны в следующую пренебрежем. Для двустадийной модели преобразования глюкозы в биогаз в анаэробном биореакторе с неподвижными носителями микрофлоры массовый баланс запишем для всех компонентов, участвующих в процессе, а именно: глюкозы, уксусной кислоты, метана как основного компонента биогаза.

Д Л

Д Л

а

]ц_

В

сЗ

а) б) в)

Рис. 5. а) — 1 зона биореактора; б) — 2 зона биореактора; в) — 3 зона биореактора

1 зона (рис. 5а)

Концентрацию глюкозы в жидкости на входе в первую зону обозначим как S01, на выходе из первой зоны - S11.

В рассматриваемой конструкции биореактора глюкоза из ядра потока вследствие конвективной диффузии переносится к граничному ламинарному слою, образующемуся вдоль поверхности биопленки. В этом случае массоперенос глюкозы при постоянном коэф-

м2

фициенте диффузии Ож1, ------ , определяется ее кон-

сут с кг

центрациеи в жидкости S11, — , скоростью элементар-

м3

ного объема потока жидкости вдоль соответствующих

м

координатных осей Wx , Wz, — [3,4]:

^ = D (___1

& 61( Эх2

Э2^ Э28

■ + ■

Э8.

ЭЯ

Эz2 >- (Шх “эХТ + ^-э^.

(1)

С другой стороны такой перенос можно описать из учета количества глюкозы, которое потребляется био-

пленкой гБП1 , —------

м сут

ЭЯ

[3,4]:

(2)

Э2S1

Эz2

) _ 0.

(7)

В биопленке перенос глюкозы осуществляется посредством молекулярной диффузии, однако вследствие микробиологической реакции концентрация глюкозы уменьшается, что учитывается слагаемым г11:

ЭSK

Эt

оБШ(

д%

д%

дх

дх

1) - г» = 0.

(8)

Таким образом, для описания процессов массопе-реноса глюкозы в биореакторе справедливо известное [3, 4] уравнение (8), в котором г11 определяет уменьшение концентрации глюкозы вследствие ее преобразования активной микрофлорой биопленки. Эта величина существенно зависит от количества глюкозы в биопленке SБП1 , количества кислотогенной биомассы в биопленке Х1 и условий ее развития.

Начальная концентрация уксусной кислоты в стоке S02 = 0, концентрация уксусной кислоты в жидкости на выходе из первой зоны S12. Уксусная кислота образуется из глюкозы в биопленке, дифундирует к граничному слою, через который переносится в поток жидкости.

Концентрация уксусной кислоты в биопленке тогда изменяется как:

где Vж - объем жидкости, м3;

УБП1 = Абп^бп - объем биопленки, м3.

Учитывая, что практически вся биомасса сосредоточена в биопленке, и, соответственно, преобразование глюкозы происходит только в биопленке, для постоянного расхода жидкости уравнение (2) примет вид [3,4.]:

&

" _ ^ВП2(

э2бс

э2бс

Эх2

Эz2

1) + Г12 ,

(9)

где DБП2 - коэффициент диффузии уксусной кислоты в биопленке.

Для граничного ламинарного слоя:

Эt

(3)

),

(10)

Поток глюкозы через поверхность биопленки jБп11, где D 2 - коэффициент диффузии уксусной кислоты в

кг

—------определяется концентрацией глюкозы в потоке

м сут с кг . „ кг , ,

жидкости Sll, — , в биопленке ЬБПЦ, —Т, коэффици-

м3

ентом массопередачи глюкозы из потока жидкости в биопленку ри , , и описывается уравнением массо-

передачи [3,4]:

сут

жидкости.

Для потока жидкости

а(3ВИ12 - ^12 ) = | М§ВН12 - ^Л.

(11)

(12)

■Івпії _ Ріі(^11 ^БП1і), ■

кг

м сут

(4)

Э8.

Для стационарного процесса = 0 . Тогда имеем:

Эt

Dжl(

Э2^ + д2Я

дS

ЭЯ.

дх

дх

) =

дх

дх

Q(S01 - V = | ри^ж11 -$ЕП11)(1А .

(5)

(6)

Непосредственно к биопленке глюкоза переносится через ламинарный пограничный слой жидкости в соответствии с уравнением молекулярной диффузии:

В первой зоне, где работает кислотогенная биопленка, происходят процессы усвоения глюкозы, однако не происходит образования биогаза (метана).

2 зона (рис. 5б)

Поток жидкости, пост упающей во вторую зону, содержит загрязнения в виде глюкозы с концентрацией S11, и уксусной кислоты с концентрацией S12. Процессы переноса глюкозы во второй зоне аналогичны процессам в первой зоне, то есть описываются зависимостями (1)-(8).

Концентрация глюкозы изменяется от начального значения S11 на входе в зону до S21 = 0 на выходе из зоны.

Уксусная кислота во второй зоне образуется вследствие преобразования глюкозы кислотогенными микроорганизмами. В то же время уксусная кислота,

+

У

БП 1

+

А

бП 1

Л

ВН1

А

БП 1

э

образованная в первой зоне, из потока жидкости переносится в биопленку, где преобразуется в биогаз метаногенными микроорганизмами, в соответствии с уравнениями:

Для потока жидкости:

о (э2§22 ж2( Эх2

-) = Э§22'' + Wz Э§22'')

Ъг

Эх

Ъг

0$ХЇ -= | Р22''(822''-3БП22)(1Л .

Для граничного ламинарного слоя:

д^22 = D (______

Эt ж2( Эх2

Для биопленки:

Э2Яо'' + Э2Яо"

Эz2

) ,

ЭS

Эt

Д2S

БП22 _ ^ . Э SБП22 ) . г ■_ г ■

_ ^БП2\ д 2 д 2 > 22 122

Э2SC

(13)

(14)

(15)

(16)

зыри биогаза, которые при достижении определенного размера (отрывного радиуса пузыря Я0 ), отрываются и всплывают. Наличие пузырей биогаза на поверхности биопленки обуславливает уменьшение поверхности контакта между жидкостью и биопленкой, и, следственно, замедления массообменных процессов в целом в биореакторе.

Количество биогаза, которое выделяется в процессе анаэробной очистки сточной воды, напрямую зависит от скорости образования биогаза из уксусной кислоты метаногенными микроорганизмами гБП23. Скорость образования биогаза гБП23 определяется количеством метаногенной микрофлоры в реакторе, условиями ее развития, а так же количеством уксусной кислоты, подлежащей разложению.

3 зона (рис. 5в)

В третьей зоне количество непереработанной глюкозы пренебрежительно мало. Перенос уксусной кислоты в потоке жидкости и граничном пристенном слое описывается аналогично зависимостями (13)-(15). В биопленке перенос глюкозы опишем как:

В уравнении (16) слагаемое г22' учитывает количество уксусной кислоты, которое образуется в следствие разложения глюкозы, а слагаемое г22'' - количество уксусной кислоты, преобразованное метаногенными микроорганизмами в биогаз.

В уравнении (16) концентрация уксусной кислоты в биопленке второй зоны SБП22 представляет сумму концентраций уксусной кислоты, которая образовалась в биопленке вследствие разложения глюкозы SБН22' и концентрации уксусной кислоты, перенесенной из в биопленку потока жидкости SБП22":

ЭS

БП32__ П

Эt БП2

Эх2

дz2

“) - Г32

(19)

Уксусная кислота на входе в третью зону имеет концентрацию S22 = S12 - S22''. Концентрация уксусной кислоты на выходе из третьей зоны S32 составляет остаточное загрязнение стока. Для обеспечения требуемой степени очистки П (в долях от единицы). необходимо выполнения условия S32 <П$01. Биогаз подводится к поверхности раздела фаз биопленка-жидкость в соответствии с (18).

Я - Я '+ Я '

°БП22 _ °БП22 т °БП22

(17)

5. Выводы

Биогаз, образованный в результате разложения уксусной кислоты метаногенной микрофлорой, диффундируют через биопленку к поверхности раздела фаз биоленка-жидкость. Данный процесс при постоянном коэффициенте диффузии биогаза в биопленке

, определяется его концентрацией в био-кг

сут

пленке SБП3 , — , и описывается уравнением молеку-м

лярной диффузии:

^ _ п (^ Эt _ Пбпз( Эх2 + Э72

) + гб:

(18)

Компоненты биогаза плохо растворимы в субстрате, поэтому на поверхности биопленки образуются пу-

Таким образом, при рассмотрении двухстадийного процесса разложения органического загрязнения в анаэробном биореакторе с плоскостной неподвижной загрузкой, для наиболее полного описания процессов переноса целесообразно разбить пространство реактора на 3 зоны. Изменяя параметры процесса, такие как скорость подачи субстрата, и конструктивные особенности реактора, такие как количество секций аппарата, расстояние между листами-носителями микрофлоры, количество листов-носителей в одной секции, можно влиять на процессы, происходящие в каждой зоне реакторе, а, следовательно, и на процесс в целом. Для изучения путей повышения производительности с одновременным уменьшением габаритов аппарата, необходимо провести численный эксперимент на полученной модели.

Л

э11 2

+

Литература

1. Ружинская, Л.И. Полимерные носители микрофлоры в анаэробных биофильтрах / Материалы VI международной научнотехнической ■даеЬ-конференции «Композиционные материалы» (20.04.2012-20.05.2012) // Л.И. Ружинская, А.А. Фоменкова

- Киев, 2012. - С.

2. Ружинська, Л.І. Модель процесу анаеробного очищення стічної води в біореакторі з листовими нерухомими носіями іммобілізованої мікрофлори / Л.І. Ружинська, І.Г Баранова// Наукові вісті НТУУ “КПІ” - 2009. - №2. - С.84-87.

Е

3. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологи / А.Г. Касаткин - М.: Химия, 1971. - 784 с.

4. Mathematical Modeling of Biofilms/ IWA Task Group on Biofilm Modelling, Hermann Eberl/IWA Publishing, 2006 - 179с.

5. Moletta, R.. Dynamic modeling of anaerobic digestion / R. Moletta, D. Verrier, G. Albagnac // Water Research, Vol. 20. - №4. - Great Britain: Pergamon Press Ltd, 1986. - pp. 427-434.

6. Kiely, G. Physical and mathematical modelling of anaerobic digestion of organic wastes/ G. Kiely , G. Tayfur , C. Dolan, K. Tanjf// Water Research. Great Britain: Pergamon Press Ltd - 1997. - Vol. 31. - №3. - pp. 534-540.

7. Мисак, Й.С. Огляд технології анаеробного перероблення органічних відходів/ Й. С. Мисак, Я. М. Гнатишин, Т.Б. Шумський // Проблеми економії енергії: Зб. матер. IV Міжнар. наук.-практ. конф., Львів, 8-12 жовтня 2003р. -2003. - с. 188-189.

8. Семененко, И. В. Проектирование биогазовых установок / И. В. Семененко. - Сумы. ПФ «МакДен», ИПП «Мрия-1» ЛТД, 1996. - 347с.

9. Alcaraz Gonzalez, Victor. Estimation et commande robuste non-lineaires des procedes biologiques de depollution des eaux usees : application a la digestion anaerobie: дис. док. техн. наук/ Victor Alcaraz Gonzalez. - Universite de Perpignan, 2001. - 270 c.

10. Калюжный, С.В. Высокоинтенсивные анаэробные технологии очистки промышленных сточных вод / С.В. Калюжный // Катализ в промышленности. - 2004. - № 6. - С. 42-50.

11. Siegrist, Hansreedi. Mathematical model for meso- and thermophilic anaerobic sewage sludge digestion / Hansruedi Siegrist , Dea Vogt , Jaimel Garcia-Heras , Willig Ujer// Environ. Sci. Technol. - 2002. - Vol.36. - p. 1113-1123.

12. Dochain, Denis. Dynamical Modelling and Estimation in Wastewater Treatment Processes/ Denis Dochain, Peter Vanrolleghem.

- IWA Publishing, 2001 - 342p.

13. Anaerobic Digestion Model No.1 (ADM1) / Task Group for Mathematical Modelling of Anaerobic Digestion Processes - IWA Publishing, 2002 - 80p.

---------------------□ □-------------------------

Розроблено метод ідентифікації спеціалізованих комп’ютерних мереж для об’єктів нафтогазового комплексу, який дозволить здійснити вибір оптимальної спеціалізованої комп’ютерної мережі для конкретної технологічної ділянки, що забезпечить підвищення ефективності роботи підприємства

Ключові слова: спеціалізована комп’ютерна мережа, метод, класифікація, алгоритм, нафтогазовий комплекс

□------------------------------------□

Разработан метод идентификации специализированных компьютерных сетей для объектов нефтегазового комплекса, который позволит осуществить выбор оптимальной специализированной компьютерной сети для конкретного технологического участка, что обеспечит повышение эффективности работы предприятия Ключевые слова: специализированная компьютерная сеть, метод, классификация, алгоритм, нефтегазовый комплекс ---------------------□ □-------------------------

УДК 004.7

МЕТОД ІДЕНТИФІКАЦІЇ СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ОБ’ЄКТІВ НАФТОГАЗОВОГО КОМПЛЕКСУ

С . М . Б а б ч у к

Кандидат технічних наук, доцент Кафедра комп’ютерних систем і мереж Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна,

76019

E-mail: plumbumm@meta.ua

1. Вступ

Багато років системи автоматизації будувались на основі аналогових пристроїв. В умовах бурхливо зростаючого виробництва мікропроцесорних пристроїв альтернативним рішенням стали спеціалізовані комп’ютерні мережі (АеШЬш), що складаються

з багатьох вузлів, обмін між якими здійснюється цифровим способом.

В даний час підприємствами світу використовується більше сотні різних типів спеціалізованих

комп’ютерних мереж, протоколів і інтерфейсів, застосовуваних у системах автоматизації, серед яких Modbus, PROFIBUS, Interbus, CAN, Foundation Fieldb-us, Industrial Ethernet і ін. [1-7].

Наявність на ринку різноманітних наборів програмно-апаратних рішень дозволяє вирішити технологічні проблеми практично будь-якого підприємства.

Тому для підприємств практично повністю втратили зміст власні розробки в цій області. Спроба заощадити засоби за рахунок внутрішніх ресурсів у

э

©